影響煤礦快速掘進的因素及采取的措施

王 暉

(山西煤炭進出口集團霍爾辛赫煤業有限責任公司，山西 長治 046600)

隨著我國經濟的發展和科技的進步，在煤礦企業的生產也開始逐步推廣應用現代化的高效采煤設備，以及相關的錨桿錨噴等巷道支護技術，使煤礦生產的效率和安全性都得到了明顯的提高。然而也必須注意到，在煤礦的開采掘進作業過程中還存在著井下采煤作業環境復雜、采煤設備的機械化程度有待進一步提高、掘進施工的工藝水平仍相對落后等因素，嚴重影響了煤礦的快速掘進，造成煤礦的生產效率以及作業方式難以得到有效的改善。因此煤礦企業必須對這些影響煤礦快速掘進的因素進行全面的分析，并采取相應的解決措施，全面提高煤礦企業的生產能力和技術水平，推動我國煤礦企業的整體現代化發展。

1 影響煤礦快速掘進的因素分析

1.1 煤礦掘進巷道的地質條件十分復雜

煤礦在掘進作業中，地質條件是影響快速掘進的重要因素之一。煤礦巷道掘進中煤巖的圍巖節理、強度、硬度、頂底板狀態以及褶曲構造、巷道中的涌水量以及瓦斯含量等地質因素都會影響煤礦的快速掘進。

1.2 煤礦巷道的掘進設備還相對落后

雖然我國煤礦企業近年來對掘進設備進行了升級換代，但是在設備的性能和質量方面與國際先進水平相比還存在一定的差距，使用過程中的故障率也相對偏高，制約煤礦快速掘進的實現，也導致了煤礦企業的利潤率降低。

1.3 煤礦掘進施工的技術工藝水平有待提高

煤礦企業的掘進施工技術和工藝水平也相對落后，在技術創新方面還有較大的發展空間。例如我國煤礦企業在巷道掘進過程中進行支護時，很多操作還需要依賴于人工操作來完成，掘進中70%左右的作業時間實質上都是消耗在了支護施工上，嚴重影響了巷道掘進的速度。

2 提高煤礦快速掘進的有效措施

2.1 積極應用先進的掘進設備

煤礦企業應加快對氣動鑿巖機等落后設備的淘汰速度，改用功率更大、掘進速度更快、施工效率更高的液壓鑿巖設備，同時液壓鑿巖設備在施工過程中所產生的噪音比較小，對施工環境的污染程度也比較低。此外，煤礦企業在選擇掘進設備時也要充分了解巷道的實際條件，以及各種掘進設備的性能特點，科學的選擇相應的掘進設備。

2.2 對掘進作業要進行科學的管理和組織

煤礦企業應通過貫穿執行崗位責任制來提高巷道掘進的施工速度，并采用科學的管理方式來組織掘進施工的循環進行。此外，煤礦企業還應組織施工人員進行技術培訓，幫助他們提高職業技能和綜合素質，從而更加規范地操作機械設備，并對設備加強管理維護，以提高機械設備的使用效率，保證施工的安全。

2.3 對巷道頂板要加強管理監督

煤礦快速掘進時必須對作業面的頂板加強管理監督，必須全面了解其地質特點，制定合理的掘進計劃，并根據掘進計劃來確定頂板的具體支護規格和管理方法。此外還要不斷改善頂板的管理措施，以確保掘進施工的安全性，為掘進速度的提高創造良好的條件。

2.4 合理安排巷道布局

在煤礦快速掘進的施工過程中，要合理布局運輸巷以及回風巷。特別是在采空區范圍內進行運輸巷以及回風巷的布局時，應對地壓影響給予充分的重視，嚴禁在采空區兩翼等壓力集中的區域進行回風巷和運輸巷的設置。在采空區布局時應盡可能安排在與采空區相距5 m左右，且于其兩翼相距10～15 m位置的上下兩巷。在設置掘進巷道時還應綜合考慮斷層問題，巷道應與斷層相距8～15 m左右。在掘進過程中，每向前推進30 m時，都應探明是否有斷層存在，以確保施工的安全。

2.5 積極應用先進的掘進技術

(1)采用先進的爆破技術。光爆技術目前應用比較廣泛的巷道掘進技術之一，能夠實現巷道的快速成型。例如在巖巷的掘進中需要通過風鉆設備來實施鉆眼作業，施工中5～6臺設備同時作業，并將鉆眼深度控制在2～2.2 m范圍內。在施工組織方面可以采用小班循環的施工方式，以2 m為一個循環進尺，這樣每班完成3個循環的掘進作業后就可以向前推進6 m。

(2)采用科學的支護技術。對掘進巷道進行支護時應選用錨索掛網與可縮型的U型礦用鋼支架來進行，根據實際的施工條件，錨桿可以選擇使用樹脂材料、中空注漿或者砂漿材料等，或者也可選用預應力錨索等進行支護。

3 某煤礦企業提高掘進速度的實踐經驗

某煤礦企業為了提高生產效率，決定在井下掘進作業中采用高效的無軌開采模式以及快速掘進的施工技術。煤礦計劃在一年時間內完成斷面為4.5 m×4.3 m的8.2 km的巷道掘進任務，以實現無軌開采與傳統開采方式的轉換銜接。在掘進施工前，煤礦首先全面調查了巷道的地質特點，其巖石主要為大理巖，f系數在6～8之間，構造發育充分，因此需要在掘進過程中加強支護。

在實際的掘進施工過程中，煤礦充分利用已有有軌巷道，采取了多頭分段的平行推進方式來進行施工。如巷道具備采用無軌高效方式的施工條件的，則利用282雙臂臺車、阿特拉斯K41以及S1D等鑿巖臺車，與WZL-220和WZL-160型履帶式挖掘機以及20 t的阿特拉斯礦用卡車相配合，通過一次開挖全斷面的方式進行掘進施工。如巷道條件較差時，則采用了先進行小規格掘進，之后再進行刷大的導硐掘進方式來進行施工，主要使用的掘進設備包括鑿巖機(YT-29A型)，WZG-100型挖掘機以及SD-8型梭式礦車。同時在施工組織方面也采取了科學化的管理，根據不同掘進面的具體情況，合理的調配施工人員和掘進設備，有力的保證了施工的技術力量和人力資源，同時還通過應用激光指向儀等設備對掘進施工進行質量監督。當掘進任務完工后，對該8.2 km巷道的掘進速度和質量進行了驗收，表1中為質量驗收結果，合格率達到了100%。

表1 快速掘進質量驗收表

4 總結

在煤礦企業的開采作業中，巷道掘進是重要的施工內容，煤礦企業要對掘進施工中的各種影響因素進行全面的分析，積極采用先進的掘進技術工業和設備，科學管理掘進施工過程，組織施工人員進行技術培訓，提高其職業技能，同時還要加強技術創新，通過多種方式來提高煤礦巷道掘進效率，使煤礦企業生產向機械化、自動化和智能化的方向發展，實現煤炭行業的轉型升級。